[發(fā)明專利]納米碳素技術(shù)修飾球形氫氧化鎳的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710024530.X
• 申請日: 2007-06-21
• 公開（公告）號: CN101077794A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 費揚
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇奇能電池有限公司
• 主分類號: C01G53/04
• 分類號: C01G53/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池材料的制備方法，具體涉及一種鎳電極用正極材料—球形氫氧化鎳的納米碳素修飾方法。

背景技術(shù)

鎳電極是堿性鎘鎳、鐵鎳、氫鎳、鋅鎳電池的正極，而鎳電極高功率性能的提高對所有鎳電極的堿性蓄電池的技術(shù)水平都獲得提高。特別是目前高功率，長壽命，低成本的鎳氫電池的發(fā)展，以滿足混合動力汽車，動力汽車，電動自行車，電動摩托車，電動工具等行業(yè)的迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型納米碳素技術(shù)修飾球形氫氧化鎳的制備方法，用該材料作為正極材料的堿性蓄電池具有高放電電壓平臺、低內(nèi)阻的特性，適用于高功率放電的堿性蓄電池，降低了鎳、鈷的使用量，成本較常規(guī)堿性蓄電池下降了約20％。

本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到：

一種納米碳素技術(shù)修飾氫氧化鎳的方法，包括下列步驟：

(1)向0.05～0.1mol/L的氫氧化納溶液中加入Ni(OH)₂，使Ni(OH)₂的濃度達到0.1～5mol/L，并加入Ni(OH)₂質(zhì)量的5～10％的石墨，制得混合液；

(2)將混合液在40～100℃并攪拌下置于電場中，按每平方厘米0.05～0.5mA的電流密度通入直流電進行反應(yīng)，電場陰陽極兩端的槽電壓為1.5～1.85V；

(3)將混合液在40～80℃下沉淀擱置后，通入超聲波對混合液震蕩2～5h；

(4)將混合液靜置沉淀、過濾、洗滌、干燥后得到納米碳素修飾的氫氧化鎳。

本發(fā)明的目的具體可以通過以下措施達到：

一種新型納米碳素技術(shù)修飾球形氫氧化鎳的制備方法，包括下列步驟：

(1)用去離子水配制氫氧化納溶液，濃度5-10％mol/L；

(2)稱取0.1～5mol/L的Ni(OH)₂粉末和按Ni(OH)₂的5～10％的質(zhì)量比的高純膠體石墨混合均勻，加入到氫氧化鈉溶液中，攪拌均勻，保持溶液溫度在40～100℃；

(3)在混合反應(yīng)槽中施于電場，并按每平方厘米0.05-0.5mA的電流密度通入直流電于反應(yīng)槽中，同時進行攪拌，陰陽極兩端的槽電壓為1.5～1.85V；

(4)將反應(yīng)溶液在40～80℃沉淀靜置；

(5)通入超聲波對反應(yīng)溶液震蕩2～5h，對反應(yīng)粒子進行乳化、霧化處理；

(6)將反應(yīng)溶液靜置，沉淀，過濾；

(7)將過濾沉淀物用40～100℃的去離子水洗直至無堿液；

(8)將反應(yīng)沉淀物在40～120℃真空干燥。

在步驟(3)中的攪拌速度為每分鐘500～1500轉(zhuǎn)；以鎳金屬板作為陰陽極；反應(yīng)時間為2～5h。

在步驟(4)中的沉淀擱置時間為12h～24h。。

在步驟(6)中沉淀靜置時間2～10h。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

1.本發(fā)明對球形氫氧化鎳的修飾，采用在堿性條件下，輔以電場，在球形氫氧化鎳的顆粒上生長高度取向的高導(dǎo)電性的納米碳素，代替了在球鎳表面覆鈷的方法，本發(fā)明在均勻的液相制備，在最佳的配方和合理的工藝條件下完成。

2.本發(fā)明在混合攪拌反應(yīng)時，輔予電場作用，使超細微石墨離子更快吸附到球形氫氧化鎳顆粒的表面，涂層結(jié)合強度大幅度提高；在混合攪拌反應(yīng)時，輔予適當溫度，使粒子間受熱更均勻。

3.本發(fā)明在反應(yīng)溶液中，通以超聲波震蕩，產(chǎn)生的乳化、霧化，使納米碳素修飾的球形氫氧化鎳所具有的高度的彌散性和大量的界面為原子提供了短程擴散途徑。

4.用該材料作為正極材料的堿性蓄電池具有高放電電壓平臺、低內(nèi)阻的特性，適用于高功率放電的堿性蓄電池，降低了鎳、鈷的使用量，成本較常規(guī)堿性蓄電池下降了約20％。

具體實施方式

下面結(jié)合實例來對本發(fā)明做進一步的描述：

實施例1：